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「科学は、いつも私の味方だ」ーー家事と子育てに奮闘する専業主婦・吉岡詩織（松本まりか）は新米刑事の夫・道彦（横山裕）と幼稚園に通う好奇心旺盛な息子・亮介（佐藤大空）との３人家族。捜査一課に配属されて３か月の道彦は初めて殺人事件を担当することに。そんな道彦を心配そうに見つめる詩織−彼女はかつて“科捜研のエース”と呼ばれた天才科捜研職員だった！道彦は先輩刑事・太田洋平（八島智人）と共に初めての現場へ。 事件の被害者は、大学教授・神田一成（袴田吉彦）の妻で家事アドバイザーの菜々美（星野真里）。ペットカメラに映る犯人を菜々美に好意を寄せる担当編集者・笹崎佑貴（大村わたる）とにらんだ警察は笹崎の行方を追う。しかし、道彦はある違和感を覚える。難航する捜査に悩む道彦は詩織に弱音を吐いてしまう。 “事件の話は家ではしない”のが吉岡家のルール。しかし、詩織は道彦から聞いた“100%のアリバイ”が気になって…かつての同僚・北村さくら（島袋寛子）や、科捜研所長の小沢晋作(遠藤憲一)らの協力を得て、事件の真相を科学的に証明していく。

ある夜、詩織（松本まりか）・道彦（横山裕）・亮介（佐藤大空）は、“人魂探し”のため文光寺の森を訪れる。人魂を見たという幼稚園の友達の話を信じた亮介が「科学で証明する」と約束したのだ。実際、三人は怪しげな女性と火の玉を目撃。詩織は亮介のため真相解明に奔走する。 その頃、神奈川県警の管轄内で高齢者を狙った強盗が頻発。殺人事件まで発生するが、主犯格はゴーストと呼ばれるほど痕跡がなく、足取りが掴めずにいた。

吉岡家に姑がやってきた！データ主義の嫁（松本まりか）と超アナログの姑（かたせ梨乃）は水と油⁉︎嫁姑バトル勃発の予感に道彦（横山裕）も気が気ではない。そんな中、とある住宅の庭で家主の女性（木野花）が謎の感電死…事故かと思われたが事件の可能性が！

亮介（佐藤大空）が小学校お受験に挑戦!?詩織（松本まりか）は道彦（横山裕）と相談し、学習塾の入塾説明会へ行くことに。そんな説明会にクレーマー保護者が乱入…!?さらに、集団食中毒の症状で倒れる保護者たち…詩織は名門塾で起きた原因不明の食中毒事件の真相を探る中、塾長・平井（淵上泰史）が謎の転落死！お受験の裏に潜む悲しき事件の真相を科学の力で暴き出す ！

吉岡家で事件勃発！？仕事で道彦（横山裕）に亮介（佐藤大空）が「嘘つき！」とご機嫌ななめ…詩織（松本まりか）は亮介が何かを隠していると仮説を立てるが…一方、道彦は男性の撲殺体が見つかった一軒家へ。指紋はないのに足跡が残っているなどの奇妙な点に加え、犯人像のある矛盾に気づく―。 謎めいた殺人と、亮介の怒りの理由…浮かび上がってきたのは、親子の絆を繋ぐドーナツ!?詩織と道彦が真相解明に奔走する！

詩織（松本まりか）の親友が殺人犯!?詩織は、美容系メーカーに勤める大学時代の同級生・由利（黒川智花）再会する。由利の娘・真紀（前田花）と亮介（佐藤大空）もすっかり仲良しに。 そんな時、由利は社長の西条（田中幸太朗）に呼び出され、急ぎ会社へ。その日、西条は何者かに毒殺されてしまう。捜査に当たる道彦（横山裕）は、容疑者の由利が詩織の友人だと気づき――。 “小さな葉”と“見えない時間差”…科学の力が導く真実とは！

山中で見つかった白骨遺体は“悪夢の女”!?詩織（松本まりか）は偶然入った生花店で、店主の彩花（徳永えり）から花束を受け取る倉田（大内リオン）と遭遇。大学の同期・真美子（工藤美桜）へ告白するらしい。 20年前に死亡した白骨遺体が見つかる。道彦（横山裕）らは真美子に事情を聞くが、当時の記憶が曖昧で…唯一の手掛かりは“なっちゃん”という謎の女。失われた記憶と蘇る追憶…封印された“家族の絆”とは…！

修一（戸次重幸）が７年前の殺人事件の冤罪を疑っていたと知った詩織（松本まりか）は修一の元上司だった所長の小沢（遠藤憲一）に話を聞くが、何も答えてくれず、逆に科捜研への復職を勧められる。「最後のチャンス」だとする小沢の言葉に詩織の心は揺れて――。 小沢の反応に道彦（横山裕）は、何か隠しているのではと疑うが…。小沢は敵か味方か？真相解明に向け、密かに調べる詩織と道彦はある仮説から驚くべき真相にたどり着く…

科捜研所長の小沢（遠藤憲一）が７年前の真実を語る!? 修一（戸次重幸）は殺された…という詩織（松本まりか）と道彦（横山裕）に小沢は“敵が内部にいる”と語るのだった――。徐々に繋がり出す二つの事件。液体窒素を使った衝撃トリック!?消されたDNA鑑定書と隠された真実…警察を揺るがす深い闇が!?兄の無念を晴らすため、科学の力と家族の絆で真実を炙り出す！